(57)【要約】【課題】塗布ローラの周面に液体が付着してその液体が固化しても、媒体への液体の塗布が均一に行なえるようにする。【解決手段】当接部材２００７の下流側に位置する部分を塗布ローラ１００１から離間させて第一の方向とは逆方向の第二の方向に塗布ローラ１００１を回転させ、液体保持空間Ｓから液体を塗布ローラ上に引き出す。次に、前記離間を解除して第一の方向に塗布ローラ１００１を回転させことで、塗布ローラ１００１と当接部材２００７との間の当接部の周辺に液溜りを形成する。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布ローラと、前記塗布ローラに当接し前記塗布ローラとの間で液体を保持する空間を形成する部材と、前記塗布ローラを第一の方向に回転させ、媒体を搬送しつつ、前記空間に貯留された液体を前記媒体に塗布する液体塗布機構であって、
前記部材の少なくとも一部を前記塗布ローラから離間させる機構を有し、
前記機構によって前記部材の下流側に位置する部分を前記塗布ローラから離間させた状態で、前記第一の方向とは逆方向の第二の方向に前記塗布ローラを回転させることで、前記空間から液体を前記塗布ローラ上に引き出すことを可能としたことを特徴とする液体塗布機構。
【請求項２】
前記機構によって前記部材の下流側に位置する部分を前記塗布ローラから離間させ且つ前記部材の上流側に位置する部分は前記塗布ローラに当接させた状態で、前記第二の方向に前記塗布ローラを回転させることを特徴とする請求項１に記載の液体塗布装置機構。
【請求項３】
前記塗布ローラを前記第二の方向に回転させた後に、前記部材と前記塗布ローラとの離間を解除して当接させた状態で前記塗布ローラを前記第一の方向に回転させることで、前記塗布ローラと前記部材との当接位置の周辺に液溜まりを形成することを可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体塗布装置機構。
【請求項４】
前記機構は前記塗布ローラと同軸上に設けられたカムと前記部材と同一位置基準で設けられたカムフォロワーとを有し、前記塗布ローラが前記第二の方向への回転に伴って前記カムが回転して前記カムフォロワーを押して、前記部材の少なくとも一部を前記塗布ローラから離間させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体塗布機構。
【請求項５】
前記カムはワンウェイクラッチを介して前記塗布ローラと同軸上に設けられており、前記ワンウェイクラッチの作用により、前記塗布ローラが前記第一の方向に回転する際には前記カムは前記塗布ローラに対して空転し、前記塗布ローラが前記第二の方向に回転する際には前記カムは前記塗布ローラと共に回転することを特徴とする請求項４記載の液体塗布機構。
【請求項６】
前記塗布ローラの前記第二の方向への回転量と前記部材を前記塗布ローラから離間させる離間量は、前記媒体に応じて調節されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液体塗布機構。
【請求項７】
前記塗布ローラの前記第二の方向への回転量と前記部材を前記塗布ローラから離間させる離間量は、前回の塗布動作からの経過時間によって調節されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の液体塗布機構。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の液体塗布機構と、前記液体塗布機構により液体が塗布された媒体に対して、記録ヘッドからインクを吐出して前記媒体に画像を記録する記録手段とを有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項９】
塗布ローラと、前記塗布ローラに当接し、前記塗布ローラとの間で液体を保持する空間を形成する部材とを有し、前記塗布ローラを第一の方向に回転させ、媒体を搬送しつつ、前記空間に貯留された液体を前記媒体に塗布する液体塗布機構の制御方法であって、
前記部材の一部を前記塗布ローラから離間させた状態で前記第一の方向とは逆方向の第二の方向に前記塗布ローラを回転させ、前記空間から液体を前記塗布ローラ上に引き出す工程と、
前記工程の後に、前記部材と前記塗布ローラの離間を解除して当接させた状態で前記第一の方向に前記塗布ローラを回転させることで、前記塗布ローラと前記部材との当接位置の周辺に前記工程で引き出された液体を溜めて液溜りを形成する工程と
を有することを特徴とする液体塗布機構の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体塗布機構及びこれを有するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
媒体に対して液体もしくは液状の材料を塗布する塗布機構として、スピンコータ、ロールコータ、バーコータ、ダイコータといった方式が知られている。また、インクジェット記録装置の分野において、記録濃度の向上やブリーディングの軽減などを目的として、記録媒体に予め反応液を塗布する塗布機構を採用したものが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、待機状態中に、一定時間毎に塗布ローラの回転動作を行い、塗布ローラに付着した塗布液が固化しないようにする塗布機構が提案されている。また、特許文献２には、ローラが回転することで塗布液の保持部材からローラの周面に塗布液が供給される塗布機構において、塗布動作を行う前にローラの回転動作を行うことにより、ローラと保持部材との接触部分に液溜りを形成する塗布機構が開示されている。このようにローラと保持部材との接触部分に予め塗布液の液溜りを形成しておくことで塗布液が潤滑剤として機能し、ローラの周面の一部が保持部材と接触する際に生じるローラの磨耗を低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９６４５２号公報
【特許文献２】特開２００７−４４６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、放置後の塗布液の固化に関して特許文献１のように待機状態中に一定時間毎に塗布ローラ回転動作を行うとすると、電源をＯＦＦの状態で放置された場合などを考慮した場合に、装置に内蔵電源等の別途の復帰手段が必要になる。このため装置の構造が複雑になり、装置の製造コストが高くなってしまう。また、特許文献１には、塗布動作の初期処理として塗布ローラを塗布液に浸漬させる動作や待機時に塗布ローラをカウンタローラから離間させるようにする動作を行うことが記載されている。しかしながら、このような動作を行うとしても、前回の塗布動作が終了した後に塗布ローラに付着した液体を除去しておくことは困難である。従って、次に塗布動作が行われるときには、塗布ローラ上に残った塗布液の固化したものを除去することが求められる。
【０００６】
また、特許文献２のように、ローラと保持部材との接触部分に予め液溜りを形成することでローラの磨耗対策を行う手法に関しては、液溜りを形成する塗布液の量の調節が難しく、保持部材の内部の負圧により塗布液が保持部材に回収されてしまう虞がある。これにより、ローラの磨耗を軽減するのに有効な量の液溜りをローラと保持部材との接触部分の周辺に予め形成することが難しい場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、塗布ローラの周面に液体が付着してその液体が固化したとしても、液体塗布が行われる際には塗布ローラの周面が平滑な状態で液体の塗布を行うことができる液体の塗布機構及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液体塗布機構は、塗布ローラと、前記塗布ローラに当接し前記塗布ローラとの間で液体を保持する空間を形成する部材と、前記塗布ローラを第一の方向に回転させ、媒体を搬送しつつ、前記空間に貯留された液体を前記媒体に塗布する液体塗布機構であって、前記部材の少なくとも一部を前記塗布ローラから離間させる機構を有し、前記機構によって前記部材の下流側に位置する部分を前記塗布ローラから離間させた状態で、前記第１の方向とは逆方向の第二の方向に前記塗布ローラを回転させることで、前記空間から液体を前記塗布ローラ上に引き出すことを可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、塗布ローラの周面に付着して固化した塗布液が溶解され、塗布ローラの周面がより平滑な状態にされて液体の塗布動作を行うことができる。これにより、媒体への液体の塗布をより均一にすることができる。また、塗布ローラの偏磨耗や液体の漏れ、あるいは異音の発生を抑えることができ、液体塗布機構の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】インクジェット記録装置の全体構成を示した断面図である。
【図２】制御系の概略構成を示したブロック図である。
【図３】液体の塗布及びその後の記録動作の手順を示すフローチャートである。
【図４】塗布機構について示した斜視図である。
【図５】塗布ローラ、液体保持部材等の要部を示した断面図である。
【図６】塗布機構における液体保持部材について拡大して示した斜視図である。
【図７】塗布ローラ、カウンタローラ、液体保持部材等の斜視図である。
【図８】塗布ローラが回転を行ったときの液体保持部材の変位について説明する図である。
【図９】塗布ローラが回転を行ったときの液体保持部材に及ぼす力を説明する図である。
【図１０】液体供給手段の構成について説明するための説明図である。
【図１１】液体塗布動作のシーケンスを示すフローチャートである。
【図１２】塗布媒体に液体が塗布される状態を模式的に示した断面図である。
【図１３】塗布ローラと当接部材との間の当接部を模式的に示した断面図である。
【図１４】塗布ローラと当接部材との当接部について模式的に示した断面図である。
【図１５】塗布ローラの磨耗量を比較してそれぞれを示すグラフである。
【図１６】他の実施形態における液体塗布を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための実施形態を添付図面を参照しながら説明する。なお、各図面を通して同一符号は、同一又は対応部分を示すものである。図１には、液体塗布機構を備えたインクジェット記録装置１の概略構成の一例が示されている。このインクジェット記録装置１には、これから液体の塗布が行われる塗布媒体としての複数枚の媒体Ｐを積載する給送トレイ２が設けられており、半月形状の分離ローラ３が、給送トレイ２に積載された媒体Ｐを１枚ずつ分離して搬送経路に給送する。搬送経路中には、上記液体塗布機構の塗布手段を構成する塗布ローラ１００１及びカウンタローラ１００２が配置されており、給送トレイ２から給送された塗布媒体Ｐは、ローラ１００１，１００２の間に送られる。塗布ローラ１００１はローラ駆動モータの回転によって図１において時計周り方向に回転し、塗布媒体Ｐを搬送しながら塗布液を塗布媒体Ｐにおける記録面に塗布する。塗布液が塗布された後の記録媒体としての媒体Ｐは、搬送ローラ４とピンチローラ５との間に送られる。そして、搬送ローラ４が、図中の反時計周り方向へと回転することによって、記録媒体Ｐはプラテン６の上を搬送され、記録手段を構成する記録ヘッド７に対向する位置へと移動する。記録ヘッド７は所定数のインク吐出用のノズルを配設したインクジェット記録ヘッドであり、この記録ヘッド７が記録媒体Ｐの搬送方向に交差する方向に走査しつつ、記録データに従ってノズルから記録媒体Ｐの記録面に対してインク滴を吐出して記録を行う。この記録動作と搬送ローラ４による所定量の搬送動作とを交互に繰り返しながら、記録媒体に画像を形成していく。この画像形成動作と共に、記録媒体の搬送路において記録ヘッドの走査領域の後流側に設けられた、排紙ローラ８と排紙拍車９によって記録媒体Ｐが挟持され、排紙ローラ８の回転によって記録媒体Ｐが排紙トレイ１０上に排紙される。このように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、記録ヘッド７からインクを吐出して後述する塗布液の塗布が行われた塗布媒体に画像を記録する記録手段を有している。上記塗布手段の構成についての詳細は別途後述する。
【００１２】
なお、インクジェット記録装置としては、インクを吐出するノズルが記録媒体の最大幅に亘って配設された長尺な記録ヘッドが用いられて記録動作を行ういわゆるフルライン型のインクジェット記録装置に採用されて構成されることも可能である。また、使用される塗布液は、顔料を色材とするインクで記録した際に顔料の凝集を早める処理液である。本実施形態では、塗布液として処理液を用いることにより、この処理液と処理液が塗布された記録媒体に吐出されるインクの色材である顔料を反応させて顔料の凝集を早めさせる。そして、この不溶化により、記録濃度の向上を図ることができる。さらに、ブリーディングの軽減または防止が可能となる。なお、本実施形態の塗布機構において用いられる塗布液としては、上述の例に限られず、他の種類の塗布液が用いられても良い。
【００１３】
図２は、上述したインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。この制御部５０００は、種々の演算、制御、判別などの処理動作を実行するＣＰＵ５００１を有する。また、制御部５０００は、ＣＰＵ５００１によって実行される、後述する図１１に示される処理などの制御プログラムなどを格納するＲＯＭ５００２と、ＣＰＵ５００１の処理動作中のデータや入力データなどを一時的に格納するＲＡＭ５００３などを有する。本実施形態における塗布手段は、塗布ローラ１００１の回転駆動等を制御し、本実施形態では特に、ＣＰＵ５００１が塗布手段として機能している。
【００１４】
この制御部５０００には、所定の指令あるいはデータなどを入力するキーボードあるいは各種スイッチなどを含む入力操作部５００４、液体塗布装置の入力・設定状態などをはじめとする種々の表示を行う表示部５００５が接続されている。また、制御部５０００には、塗布媒体の位置や各部の動作状態などを検出するセンサなどを含む検出部５００６が接続されている。前述の液体検知センサＹ００１は、検出部５００６の一部である。さらに、制御部５０００には、ローラ駆動モータ１００４、ポンプ駆動モータ４００９、第１〜第５切換弁が、それぞれ駆動回路５００７，５００８，５０１１を介して接続されている。
【００１５】
また、ＣＰＵ５００１は、後述する図３の処理手順のプログラムに従い、塗布機構の各要素の駆動を制御する。またＣＰＵ５００１は、記録機構にかかるＬＦモータ５０１３、ＣＲモータ５０１５、及び記録ヘッド７の駆動を、それぞれの駆動回路５０１１、５０１２、５０１４、ヘッドドライバ５０１６を介して制御する。すなわち、ＬＦモータ５０１３の駆動によって搬送ローラ４などを回転させ、また、ＣＲモータ５０１５の駆動によって記録ヘッド７を搭載したキャリッジを移動させる。さらに、ＣＰＵ５００１は、記録ヘッド７のノズルからインクを吐出させる制御を行う。
【００１６】
図３は、本実施形態のインクジェット記録装置における液体塗布及び記録動作の手順を示すフローチャートである。図３において、ステップＳ１０１、Ｓ１０３〜Ｓ１０６の処理、及びステップＳ１０９〜Ｓ１１１の処理は、後述する図１１に示した、ステップＳ１、Ｓ３〜Ｓ６、Ｓ７〜Ｓ９の処理とそれぞれ同様である。図３に示されるように、本実施形態では、記録開始の指令があると（ステップＳ１０２）、ポンプ動作などの一連の液体塗布動作を行う（ステップＳ１０３〜Ｓ１０６）。そして、塗布媒体Ｐの液体塗布が必要な部分に液体を塗布する。
【００１７】
また、本実施形態では、液体塗布動作が完了する前に、後述する液溜り形成動作（ステップＳ１０４）を行う。そして、液体塗布工程が完了した後に、塗布液が塗布された記録媒体Ｐに対して、記録動作を行う（ステップＳ１０７）。すなわち、搬送ローラ４によって所定量ずつ搬送される記録媒体Ｐに対して記録ヘッド７を走査させ、この走査の間に記録データに応じてノズルからインクを吐出することにより記録媒体Ｐにインクを着弾させてドットを形成する。この記録ヘッド７によって吐出されて記録媒体Ｐに着弾するインクは記録媒体に塗布されている塗布液と反応し、塗布液が、記録された記録画像の濃度向上や滲みの防止に寄与する。
【００１８】
以上の記録媒体の搬送と記録ヘッドの走査を繰り返すことにより、記録媒体Ｐに対して記録がなされ、記録を終了した記録媒体Ｐは排紙トレイ１０上に排紙される。この後には、ステップＳ１０８で記録が終了したと判断すると、ステップＳ１０９以降の処理を行い、液体塗布工程及び記録媒体Ｐに記録を行う記録工程の処理を終了する。
【００１９】
なお、本実施形態では、記録媒体に対する液体塗布に伴い、その塗布が終了した部分に対して順次記録を行うものである。すなわち、塗布ローラから記録ヘッドへ至る搬送路の長さが記録媒体の長さよりも短く、記録媒体上の液体の塗布がなされた部分が記録ヘッドによる走査領域に至るときに、記録媒体の他の部分に塗布機構によって塗布が行われる形態である。この形態により、記録媒体の所定量の搬送ごとに、記録媒体の異なる部分で、順次、液体塗布と記録がなされていく。
【００２０】
なお、本発明は、適用される上で本実施形態に限定されず、一つの記録媒体に対する塗布が完了してから記録を行うものであってもよい。また、本発明における記録装置においては、液体塗布機構によって、蛍光増白剤を含有する液体を塗布することにより、媒体の白色度を向上させることが可能である。このとき、前記液体塗布後の記録手段は、インクジェット記録方式に限られず、熱転写方式、電子写真方式などの記録方式でも効果を得ることができる。
【００２１】
また、銀塩写真方式の記録装置において本発明を適用しても良く、その場合には、記録前に塗布液として感光剤を記録媒体に塗布してもよい。
【００２２】
（液体塗布部の構成）
図４は、本実施形態の液体塗布機構１００の全体構成を示す斜視図である。ここに示す液体塗布機構１００は、概略、塗布媒体に対し所定の塗布液を塗布する塗布手段と、この塗布手段に塗布液を供給する液体供給手段を有して構成されている。
【００２３】
塗布手段は、円筒状の塗布ローラ１００１、この塗布ローラ１００１に対向して配置された円筒状のカウンタローラ（媒体支持部材）１００２、及び塗布ローラ１００１を駆動するローラ駆動機構１００３を有している。このローラ駆動機構１００３は、ローラ駆動モータ１００４と、このローラ駆動モータ１００４の駆動力を塗布ローラ１００１に伝達するギアトレインなどを有する動力伝達機構とによって構成されている。
【００２４】
また、液体供給手段は、塗布ローラ１００１の周面との間で塗布液を保持する液体保持部材２００１、及びこの液体保持部材２００１に液体を供給する後述の液体流路を有して構成されている。塗布ローラ１００１及びカウンタローラ１００２は、それぞれ、それらの両端が不図示のフレームに回動自在に取り付けられて支持されている。また、塗布ローラ１００１及びカウンタローラ１００２は、互いの回転軸が平行となるように配置されている。
【００２５】
図４に示されるように、液体保持部材２００１は、塗布ローラ１００１の長手方向のほぼ全体にわたって延在するものである。この液体保持部材２００１は、塗布ローラ１００１の周面に対して接離動作を可能とする機構を介して記録装置における不図示のフレームに対して相対移動可能に取り付けられている。
【００２６】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本実施形態の塗布ローラ１００１及び液体保持部材２００１などの配置を説明するための模式的な断面図である。なお、図５（ａ）は説明のために模式的に描いたものであり、実際の形状及び構成は図５（ｂ）のようになっている。図５（ａ）に示されるように、塗布ローラ１００１は、バネ部材（押圧手段）２００６によってカウンタローラ１００２の周面に向けて付勢されている。このように塗布ローラ１００１及びカウンタローラ１００２が構成されることにより、両ローラの間に塗布液を塗布すべき塗布媒体Ｐが挟持され得る。また、塗布ローラ１００１を図５（ａ）での時計方向に回転させることにより、塗布媒体Ｐを図５（ａ）の矢印方向に搬送し得るようになっている。このように、塗布機構は、塗布ローラ１００１を第一の方向としての塗布媒体Ｐの搬送方向に回転させ、塗布媒体Ｐを搬送しつつ、液体保持空間Ｓに貯留された塗布液を塗布媒体Ｐに塗布する。ここで、本実施形態では、塗布液が塗布される前の段階の媒体Ｐを塗布媒体というものとし、塗布液が塗布された後の媒体Ｐを記録媒体というものとする。
【００２７】
本実施形態では、塗布ローラ１００１の材質はゴム硬度２０度のシリコン系材料とし、表面粗さＲａを１．０〜２．０μｍ程度、直径２３．１６９ｍｍとした。カウンタローラ１００２の材質は鉄材とし、直径は１２ｍｍとした。
【００２８】
また、液体保持部材２００１は、バネ部材（押圧手段）２００６の付勢力によって塗布ローラ１００１の周面に対して付勢されて当接している。このとき、液体保持部材２００１は、塗布ローラ１００１による液体塗布領域全体に亘って延在する長尺な液体保持空間Ｓを形成するように配置されている。この液体保持空間Ｓ内には、塗布液流路及び液循環部から液体保持部材２００１を介して塗布液が供給される。このとき、液体保持部材２００１が以下のように構成されているため、塗布ローラ１００１の停止状態において、液体保持空間Ｓから外方へ不用意に塗布液が漏出することを防止ないしは軽減することができる。同時に塗布液の蒸発も抑制することが可能である。
【００２９】
この液体保持部材２００１の構成を図６に示す。液体保持部材２００１は、塗布キャップ２００２（キャップ板金）と、塗布キャップ２００２に取り付けられた当接部材２００７を有して構成されている。この当接部材２００７は、長手方向の端部が環状に形成されている。当接部材２００７の幅方向の中央部には、当接部材２００７における塗布ローラ１００１に当接する部分から引込むように、凹部２００３が長手方向に延在して形成されている。そして、当接部材２００７は、凹部２００３の縁部に沿って塗布ローラ１００１の周面に当接するように形成されている。これにより、液体保持部材２００１の当接部材２００７が塗布ローラ１００１に当接したときに、当接部材２００７に作用する圧力を均一にすることができる。
【００３０】
上述のように本実施形態における液体保持部材２００１は、当接部材２００７が、バネ部材２００６の付勢力によって塗布ローラ１００１の外周面に沿って隙間のないように、塗布ローラ１００１と当接部材２００７との間の当接部が連続した状態で当接する。その結果、液体保持空間Ｓは、この当接部材２００７と、塗布キャップの一面と、塗布ローラ１００１の外周面とによる実質的に閉塞した空間となり、この空間に塗布液が保持される。そして、塗布ローラ１００１の回転が停止した状態では、当接部材２００７と塗布ローラ１００１の外周面とは液密状態が維持され、液体が外部へと漏出するのを確実に防止することができる。一方、塗布ローラ１００１が回転するときは、後述するように、塗布液は塗布ローラ１００１の外周面と当接部材２００７との間をすり抜けて、塗布ローラ１００１の外周面に層状に付着する。
【００３１】
当接部材２００７の長手方向における左右両側部は、図６に示されるように、当接部材２００７の上方及び側面のいずれの方向から見ても緩やかに湾曲する形状をなしている。このため、塗布ローラ１００１に対し、比較的強い押圧力で当接部材２００７を当接させても、当接部材２００７の全体が略均一に弾性変形し、局所的に大きな歪みが生じることはない。このため、当接部材２００７は隙間なく連続的に塗布ローラ１００１の外周面に当接し、上記の実質的に閉塞した空間を形成することができる。
【００３２】
次に液体保持部材部の構造について詳細に述べる。図６及び図７に示すように液体保持部材２００１と一体で構成された塗布キャップ２００２の両端には、記録媒体Ｐの搬送方向に取り付け位置調整可能なピボット板金２００８が位置調整された後にネジ固定されている。そのピボット板金２００８には、後述するキャップアーム２０１２が揺動可能に嵌合するように、キャップアーム２０１２から突出した嵌合部よりも大きな径の穴が形成されている。
【００３３】
キャップアーム２０１２は、Ｕ字形に形成された溝を有し、樹脂によって形成されている。キャップアーム２０１２は、塗布ローラ１００１の円弧の一部に液体保持部材２００１を位置精度良く当接するための位置決めガイドである。
【００３４】
２０３５は、フレームに塗布ローラ１００１の中心軸と平行に固定される液体保持機構のキャップステイである。キャップアーム２０１２は、コの字形状を有するキャップステイ２０３５の両側面に熱溶着により固定されているため左右のキャップアーム２０１２は、キャップステイ２０３５とともに一体として動く。左右のキャップアーム２０１２には、ピボット板金２００８の回転中心穴に対応する位置に嵌合軸が備えられており、ピボット板金２００８と一体になった液体保持部材２００１は揺動可能に取り付けられる。
【００３５】
また、バネ部材２００６は、キャップステイ２０３５上に取り付けられ、液体保持部材の塗布キャップ２００２を背面から付勢し、液体保持部材２００１を塗布ローラ１００１に圧接させる構成になっている。前述しているように塗布ローラ１００１と液体保持部材２００１との間では、実質的に閉塞した空間を形成し、その空間に塗布液を保持することが求められる。そのためには、塗布ローラ１００１と液体保持部材２００１とは、精度良く位置決めされることが望まれる。ピボット板金２００８は、液体保持部材２００１に対して塗布ローラとの間の位置関係を調整可能な構成になっている。液体保持部材２００１の組立てを行う際には、治具を用いてキャップアーム２０１２のＵ溝とそれに嵌合する塗布ローラ１００１の軸とを適正な位置関係になるように調整し、ピボット板金２００８を塗布キャップ２００２にネジ固定を行なう。
【００３６】
ここで、仮に液体保持部材２００１がバネ部材２００６によって付勢されていない場合には、塗布ローラ１００１と液体保持部材２００１における当接部材２００７の上縁部２０１０と、下縁部２０１１とで密着性に若干差が生じてしまうことがある（図８）。この当接部材２００７の上縁部２０１０（上縁側当接部）と、下縁部２０１１（下縁側当接部）との間の密着性の差は、液体保持部材２００１が塗布ローラ１００１に対して精度良く位置決めされていたとしても、実際には生じ易い。ところが、本実施形態では、液体保持部材２００１の塗布キャップ２００２が背面からバネ部材２００６によって付勢されている。そのため、液体保持部材２００１は、キャップアーム２０１２の嵌合軸２０１３を中心に回転可能に配置されることになり、液体保持部材２００１はバランスがとれた状態で塗布ローラ１００１に圧接される。このため、塗布ローラ１００１と液体保持部材２００１との間の精度の良い位置合わせを容易に行うことができる。
【００３７】
前述したキャップアーム２０１２の嵌合軸２０１３は、
・塗布ローラ１００１の中心Ｐ１
・塗布ローラ１００１と当接部材２００７の当接部材２００７の上縁部２０１０との接点Ｐ２
・塗布ローラ１００１と当接部材２００７の当接部材２００７の下縁部２０１１との接点Ｐ３
・Ｐ２を通る塗布ローラ１００１外形線接線とＰ３を通る塗布ローラ１００１外形線接線との交点Ｐ４
で構成される四角形Ｐ１Ｐ２Ｐ４Ｐ３の内側に配置されるように構成されている（図９）。
【００３８】
一方、塗布ローラ１００１の回転方向下流側では塗布ローラ１００１表面に液体を均一でかつ薄い膜状態にして付着させる必要がある。そのためには、塗布ローラ１００１の回転により液体保持部材２００１を回転させようとする力が生じる。このとき、塗布ローラ１００１と当接部材２００７との圧接力が安定して高くなるように液体保持部材２００１の回転軸の位置を設定することで塗布ローラ１００１に付着した液体の膜厚さを安定させることができる。
【００３９】
また、塗布ローラ１００１は常に一方向に回転するだけではなく、後述する固化した塗布液の除去動作及び当接部潤滑液補充動作においては紙搬送時の回転方向とは逆方向に回転する。このため、塗布ローラ１００１は、その正転／逆転を含めて考慮されて回転軸の位置が設定されることが求められる。そのために保持部材２００１の回転中心を四角形Ｐ１Ｐ２Ｐ４Ｐ３の内側に配置している。
【００４０】
塗布ローラ１００１が回転した際に液体保持部材２００１に作用する力について図９を用いて説明する。塗布ローラ１００１が紙搬送方向に回転する（ω方向）と液体保持部材２００１との接点Ｐ３で塗布ローラ１００１接線方向に摩擦力Ｆｆ３が生じる。前記摩擦力は、嵌合軸２０１３と接点Ｐ３とを結ぶ方向の力Ｆｎ３とそれに直角方向の接線方向の力Ｆｔ３に分解できる。液体保持部材２００１の挙動は、接線方向の分力Ｆｔ３に着目して考えれば良い。図をみても明らかなように接点Ｐ３における接線方向の力Ｆｔ３は液体保持部材２００１を塗布ローラ１００１に密着する方向に回転する力として働く。
【００４１】
一方、接点Ｐ２に生じる力としては塗布ローラ１００１の接線方向に摩擦力Ｆｆ２が生じる。この摩擦力Ｆｆ２は、嵌合軸２０１３と接点Ｐ２とを結ぶ方向の力Ｆｎ２とそれに直角方向の接線方向の力Ｆｔ２に分解できる。液体保持部材２００１の挙動を、接線方向の分力Ｆｔ２に着目して考える。図をみても明らかなように接点Ｐ２における接線方向の力Ｆｔ２は液体保持部材２００１を塗布ローラ１００１から離れる方向に回転する力として働き、液体保持部材２００１と塗布ローラ１００１との圧接力を弱め、液体をより回収し易い状況になる。
【００４２】
なお、塗布ローラ１００１が紙搬送方向と逆方向に回転した場合には、これらの力関係も逆になる。すなわち、液体が塗布ローラ１００１に付着して塗布ローラ１００１上に塗布液を供給する側の接点では塗布ローラ１００１と液体保持部材２００１とが密着する方向に力が働く。また、塗布ローラ１００１上に残った液体が液体保持部材２００１内に入って回収される側の接点では、塗布ローラ１００１と液体保持部材２００１との間の圧接力が弱まる方向に力が働く。
【００４３】
次に、以上概略を説明した液体塗布の構成に関して、塗布液流路及び液循環部の各要素、及びその動作についてより詳細に説明する。
【００４４】
（塗布液の組成）
次に、本実施形態における塗布液の組成について説明する。なお、本実施形態で使用される塗布液は、顔料を色材とするインクで記録した際に顔料の凝集を早めることを目的とした液体である。
【００４５】
塗布する液体の成分の一例を以下に記述する。
硝酸カルシウム・４水和物１０％
グリセリン              ４２％
界面活性剤              １％
水                      残量
また、塗布液の粘度は２５℃で５〜６ｃＰ（センチポアズ）である。なお、本発明の適用において塗布液は、上記のものに限られない。例えば、別の塗布液として、染料を不溶化あるいは凝集させる成分を含有する液体を用いることも可能である。また、別の塗布液として、塗布媒体のカール（媒体が湾曲形状となる現象）を抑制する成分を含有する液体を用いることも可能である。
【００４６】
また、塗布する液体としての塗布液が水を含んで用いられる場合には、本発明の塗布ローラとの液体保持部材の当接部分での摺動性を向上させるために、表面張力を下げる成分を塗布液に含ませることが好ましい。上述の塗布液の成分の一例では、グリセリン及び界面活性剤が水の表面張力を下げる成分である。
【００４７】
（流路構成）
図１０は、液体保持部材２００１に塗布液を供給する塗布液供給手段の液体流路３０００の概略構成を示す説明図である。
【００４８】
この液体流路３０００は、液体保持部材２００１を構成する塗布キャップ２００２の液体供給口２００４と塗布液を貯蔵するバッファタンク３００２とを連結する第１流路（供給流路）３６０１に含まれるチューブ３１０１及びチューブ３１０２を有する。また、液体流路３０００は、第２流路（回収流路）３６０２に含まれるチューブ３１０３、液体検知センサＹ００１、チューブ３１０３ａ、チューブ３１０４、及びチューブ３１０５を有する。第２流路３６０２は、塗布キャップ２００２の液体回収口２００５とバッファタンク３００２とを連結している。バッファタンク３００２には、大気連通口３００４が設けられている。
【００４９】
第１分岐流路３３０１の流路としてのチューブ３１０１側には、塗布液の流路の連通、遮断の切換えを可能とする第１切換弁３２０１が配置され、チューブ３１０９側には第２切換弁３２０２が配置されている。さらに、第１分岐流路３３０１はもう一つの連結口について、チューブ３１０２を介して液体供給口２００４と連通するように接続している。この第１切換弁３２０１と第２切換弁３２０２及び第１分岐流路３３０１の構成は、２つの切換弁の連通、遮断の組み合わせによりチューブ３１０２の連結先を大気とバッファタンク３００２に貯蔵する塗布液から選択することを可能としている。
【００５０】
さらに、第２流路３６０２には、チューブ３１０３、液体検知センサＹ００１、チューブ３１０３ａ、チューブ３１０４、チューブ３１０５、及びポンプ３００７が配置されている。ポンプ３００７は、液体流路３０００内で塗布液及び空気をバッファタンク３００２の方向へ強制的に流動させる。ポンプ３００７における塗布液がポンプ３００７内へ流入する側（本明細書では、「ポンプの上流側」とも呼ぶ）には、チューブ３１０４が連結されている。一方、ポンプ３００７における塗布液がポンプ３００７から流出する側（本明細書では、「ポンプの下流側」とも呼ぶ）には、チューブ３１０５が連結されている。このチューブ３１０５は、バッファタンク３００２とポンプ３００７との間を連結している。
【００５１】
これらの第１流路及び第２流路でバッファタンク３００２と塗布キャップ２００２とを連結し、流路内でポンプ３００７を駆動させることでバッファタンク３００２内の塗布液を塗布キャップ２００２内部に供給し、これらの流路内で塗布液を循環させている。
【００５２】
さらに液体流路３０００は、交換タンク３００１を有し、塗布液を貯蔵する交換可能な交換タンク３００１と前記第２流路とを連結する第３流路（補給流路）３６０３と、バッファタンク３００２と交換タンク３００１とを連結する第４流路３６０４とを有する。なお、交換タンク３００１は、バッファタンク３００２よりも容積が大きいタンクである。
【００５３】
第３流路３６０３に含まれるチューブ３１０６は、注射針状の第１連結口３００５及び連結流路を構成する台座３００３を介して交換タンク３００１と連結する。すなわち、注射針状の第１連結口３００５が、交換タンク３００１の底部に設けられたゴム３５０１を突き抜けて貫通することによって、チューブ３１０６と交換タンク３００１とが連結される。チューブ３１０６のもう一方の端部は第２分岐流路３３０２と連結している。本実施形態では、チューブ３１０６が、交換タンク３００１からバッファタンク３００２へと塗布液を供給するための補給流路となる。
【００５４】
第２分岐流路３３０２は、三方の口を連結する合流点よりチューブ３１０３ａと連結される連結口側に、チューブ３１０３ａと第２分岐流路３３０２との連通、遮断の切換えを可能とする第３切換弁３２０３を備えている。また、第２分岐流路３３０２は、合流点よりチューブ３１０６と連結される連結口側に、チューブ３１０６と第２分岐流路３３０２との連通、遮断の切換えを可能とする第４切換弁３２０４を備えている。この第３切換弁３２０３と第４切換弁３２０４及び第２分岐流路３３０２の構成は、２つの切換弁の連通、遮断の組み合わせによりチューブ３１０４との連結先を交換タンク３００１と塗布キャップ２００２の内から選択することを可能としている。
【００５５】
第４流路３６０４は、チューブ３１０７及び３１０８を含んでいる。第４流路３６０４に含まれるチューブ３１０８は、注射針状の第２連結口３００６及び連結流路を構成する台座３００３を介して交換タンク３００１と連結する。すなわち、注射針状の第２の連結口３００６が、交換タンク３００１の底部に設けられたゴム３５０２を突き抜けることによって、チューブ３１０８は交換タンク３００１と連結される。交換タンク３００１は、チューブ３１０７とチューブ３１０８との連通、遮断の切換えを可能とする第５切換弁３２０５を介してバッファタンク３００２と連通している。
【００５６】
また、交換タンク３００１内には、大気連通パイプ３００１ａが設けられている。大気連通パイプ３００１ａは、下端が第２の連結口３００６に接続され、上端は交換タンク３００１内の空気層Ａに突出している。この構成で、第５切換弁３２０５を開放することにより、交換タンク３００１内の塗布液Ｌを循環経路に流出させることなく、交換タンク３００１の内圧を外気と均衡にすることができる。
【００５７】
なお、第４流路３６０４を設けることによって、交換タンク３００１に大気連通口を設ける必要が無くなる。また、第４流路３６０４を設けることによって、交換タンク３００１からバッファタンク３００２へと塗布液を供給する際に、循環補給を行うことができる。バッファタンク３００２への塗布液の供給時に、バッファタンク３００２内に塗布液が残っている場合、この残った塗布液は、蒸発等により増粘している場合がある。しかしながら、本実施形態によれば、バッファタンク３００２に供給された塗布液と残った塗布液とが相溶し、さらに相溶した塗布液が交換タンク３００１へと送られる。従って、バッファタンク内の塗布液が流路の内部を循環することになり、バッファタンク内の蒸発による塗布液への影響をより軽減することができる。また、本実施形態では、交換タンク３００１への連結口を注射針状とし、交換タンク３００１の底部がゴムによってシールされているので、交換タンクの未装着時における交換タンク内の塗布液の蒸発を抑制できる。
【００５８】
なお、図２のブロック図に示されるように、各切換弁の切換えは後述の制御部５０００からの制御信号によって行われ、塗布液の充填、供給、回収などが行われる。具体的な動作の詳細は後述する。
【００５９】
本実施形態では、ポンプ３００７の上流側で、回収流路と補給流路とが合流するように流路が構成されている。また、第２分岐流路３３０２における塗布キャップ２００２側の流路と、交換タンク３００１側の流路とのそれぞれに切換弁が配置されていることにより、バッファタンク３００２に流入する流路と、回収流路及び補給流路との間の流路の開閉の切換を行っている。この切換弁の開閉の切換によって、回収流路とポンプ３００７の配置された流路とが連結された場合には、補給流路とポンプ３００７とは連結されないように第４切換弁３２０４は閉じられる。これにより、ポンプ３００７の駆動によって、塗布液を循環させ、液体保持空間Ｓに対する塗布液の供給、回収を行うことができる。また、切換弁の開閉の切換によって交換タンク３００１からの補給流路とポンプ３００７の配置された流路とが連通するように連結された場合には、塗布キャップ２００２からの回収流路とポンプ３００７の配置された流路との間の第３切換弁３２０３は閉じられる。これにより、第３流路３６０３を介して、交換タンク３００１からバッファタンク３００２への塗布液の補給を行うことができる。
【００６０】
このように、本実施形態では、ポンプ３００７の上流側で、塗布キャップ２００２からバッファタンク３００２への回収流路と交換タンク３００１からバッファタンク３００２への補給流路との合流及びこれら流路の切換を行っている。また、ポンプ３００７の配置された流路と連通しない方の流路の塗布液の流れを、弁を閉じることによって遮断している。従って、塗布キャップ２００２、バッファタンク３００２及び交換タンク３００１を有する流路の経路の制御を行うことにより、１つのポンプを用いるだけで塗布液の循環、回収及び補給を行うことを可能にしている。すなわち、同一装置内でバッファタンクと交換タンクとを同時に配置したとしても、ポンプの数を増やさなくても良い。従って、ポンプの増加に伴う流路、及び制御部の構成要素を増やさなくても良く、ポンプを含めて部品数の増加を抑制できるので、装置の大型化を招かずに済む。また、装置の製造上のコストダウンにも繋がる。
【００６１】
（液体塗布動作シーケンス）
図１１は、本実施形態の液体塗布装置の液体塗布に係わる処理手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートを参照して、液体塗布にかかる各工程を説明する。すなわち、液体塗布装置に電源が投入されると、制御部５０００は、図１１に示されるフローチャートに従って以下の塗布動作シーケンスを実行する。
【００６２】
塗布動作が開始されると、まず、塗布液の保持手段としての塗布キャップ２００２の液体保持空間Ｓに塗布液が充填される（ステップＳ１）。塗布キャップ２００２の液体保持空間Ｓに十分な量の塗布液が充填されると、塗布工程が開始される。そして、塗布開始指令が入力されると（ステップＳ２）、ポンプ３００７が作動を開始し（ステップＳ３）、続いて後述する液溜り形成動作動作（ステップＳ４）を行う。この固化した塗布液の除去動作及び当接部潤滑液補充動作については後述する。その後、塗布ローラ１００１が、塗布媒体Ｐに対して塗布液の塗布を行う方向に回転を開始する（ステップＳ５）。この塗布ローラ１００１の回転により、液体保持空間Ｓに充填された塗布液Ｌは、塗布ローラ１００１に対する液体保持部材２００１の当接部材２００７の押圧力に抗して、塗布ローラ１００１と当接部材２００７の下縁部２０１１との間をすり抜ける。この擦り抜けた塗布液は、塗布ローラ１００１の外周に層状態となって付着する。塗布ローラ１００１に付着した塗布液Ｌは、塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２との当接部に送られる。
【００６３】
次いで、塗布媒体送給機構１００６によって塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２との間に塗布媒体が搬送され、これらのローラの間に塗布媒体が挿入される。これと共に、塗布媒体は、塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２の回転に伴い排紙部へ向けて搬送される（ステップＳ６）。この搬送の間に、塗布ローラ１００１の外周面に塗布された塗布液が、図１２（ａ）に示されるように塗布ローラ１００１から塗布媒体Ｐに転写される。なお、塗布ローラ１００１とカウンタローラ１００２との間に塗布媒体Ｐを供給する手段としては、上記の送給機構に限られない。このような手段としては、例えば、所定のガイド部材を補助的に用いる手差しによる手段を併せて用いてもよく、また、手差し手段を単独で用いる構成など、他の手段が用いられても良い。
【００６４】
図１２（ａ）において、交差する斜線で表現した部分で塗布液Ｌが示されている。なお、ここでは、塗布ローラ１００１及び塗布媒体Ｐにおける塗布液の層の厚みは、塗布時における塗布液Ｌの様子を説明するために、実際の厚みよりもかなり過大に表し、模式的に示している。上記のようにして、塗布媒体Ｐの塗布された部分は塗布ローラ１００１の搬送力により矢印方向に搬送される。これと共に、塗布媒体Ｐと塗布ローラ１００１の接触部に塗布媒体Ｐの未塗布部分が搬送され、この動作を連続もしくは間欠的に行うことで塗布媒体全体に塗布液を塗布していく。図１２（ａ）においては、当接部材２００７の下縁部２０１１からすり抜けて塗布ローラ１００１に付着した塗布液Ｌの全てが塗布媒体Ｐに転写された理想的な塗布状態を示している。しかしながら、実際には、塗布ローラ１００１に付着した塗布液Ｌの全てが塗布媒体Ｐに転写されるとは限らない。つまり、搬送される塗布媒体Ｐが塗布ローラ１００１から離間する際、塗布液Ｌは、塗布ローラ１００１にも付着しており、塗布ローラ１００１に塗布液Ｌが残留することがある。この塗布ローラ１００１における塗布液Ｌの残留量は塗布媒体Ｐの材質及び表面の微小な凹凸の状態によっても異なるが、塗布媒体Ｐが普通紙の場合には、塗布動作後に塗布ローラ１００１の周面に塗布液Ｌが残留する。この塗布ローラ１００１に残留した塗布液は、塗布ローラ１００１に対する液体保持部材２００１の当接部材２００７の押圧力に抗して、塗布ローラ１００１と当接部材２００７の上縁部２０１０との間をすり抜けて液体保持空間Ｓ内に戻る。液体保持空間Ｓ内に戻った塗布液は、液体保持空間Ｓ内に充填されている塗布液と混合される。
【００６５】
また、この塗布液の液体保持空間Ｓへの戻し動作は、図１２（ｂ）に示されるように塗布媒体が存在しない状態で塗布ローラ１００１を回転させた場合にも同様に行われる。すなわち、塗布ローラ１００１を回転することで塗布ローラ１００１の外周に付着した塗布液は、カウンタローラ１００２と当接する部分（当接部）の間をすり抜ける。すり抜けた後は塗布ローラ１００１側とカウンタローラ１００２側とに塗布液が分離し、塗布ローラ１００１に塗布液が残留する。そして、塗布ローラ１００１側に付着した塗布液Ｌは当接部材２００７の上縁部２０１０と塗布ローラ１００１との間をすり抜けて液体保持空間Ｓ内に侵入し、同空間Ｓ内に充填されている塗布液に混合する。
【００６６】
上記のようにして、塗布媒体への塗布動作が実行されると、図１１に示されるフローチャートにおいて、塗布工程を終了して良いか否かの判断を行う（ステップＳ７）。塗布工程を終了しない場合は、ステップＳ５に戻り、塗布媒体の塗布が必要な部分全体に塗布工程を終了するまで塗布動作を繰り返す。塗布工程を終了すると、ポンプ３００７の駆動を停止させる（ステップＳ８）。この後、ステップＳ２へ移行し、塗布開始指令が入力されていれば、前述のステップＳ２〜Ｓ８の動作を繰り返す。一方、塗布開始指令が入力されていなければ、液体保持空間Ｓ及び液体流路内の塗布液を回収する回収動作などの後処理を行い（ステップＳ９）、塗布にかかる処理を終了する。
【００６７】
（液溜り形成動作）
塗布液を液体保持空間Ｓに戻す際、塗布液の多くは当接部材２００７の上縁部２０１０と塗布ローラ１００１との間を抜けるが、当接部材２００７の上縁部２０１０に掻き取られる塗布液もある。すなわち、図１３（ａ）に示されるように、塗布ローラ１００１と当接部材２００７との上縁部２０１０、下縁部２０１１及びその付近に残留する塗布液が存在する。この残留する塗布液は、液体の表面張力によってまとまった滴になる場合もある。この状態で残留した塗布液を長時間放置すると、残留した塗布液内の水分が蒸発し、塗布ローラ上で残留した塗布液の粘度が上昇する。そして、そこからさらに塗布ローラの放置をし続けると、塗布液内の不揮発成分のみが塗布ローラ１００１と当接部材２００７との当接部で残留して固化し、塗布ローラ１００１と当接部材２００７とが固着する現象が生じることがある。
【００６８】
仮に、従来の塗布機構によってこのまま塗布媒体Ｐに塗布液の塗布を行う場合には、以下のような現象が生じることが考えられる。すなわち、長期放置後の塗布ローラ１００１の初期動作時には、塗布ローラ１００１と当接部材２００７とが固化した塗布液を介して固着している。そこから塗布ローラ１００１が回転すると、塗布ローラ１００１の回転によって塗布ローラ１００１と当接部材２００７との間の当接部で固着した塗布液が塗布ローラ１００１から引き剥がされ、固化した塗布液を引き摺りながら塗布ローラ１００１が回転する。そして、塗布ローラ１００１の回転に伴い、固化した塗布液が塗布ローラ１００１と当接部材２００７との間の当接部に入り込み、図１３（ｂ）に示されるように液体保持空間Ｓ内部に入り込む。このとき、塗布ローラ１００１と当接部材２００７との間の当接部から異音が発生することがある。また、塗布ローラ１００１と当接部材２００７との間の当接部にリークが発生し、そこから液漏れなどが発生する可能性がある。さらに、塗布液が増粘した状態もしくは固化した状態で塗布動作を実行すると、塗布ローラ１００１の周面における塗布面の回転軸からの距離が不均一になり、塗布ローラ１００１上に均一な塗布液の層を形成することができなくなる虞がある。このような要因により、塗布媒体Ｐへの塗布量が不均一になる可能性がある。
【００６９】
これに対して本実施形態では、塗布動作を行う前に、液体保持部材における塗布媒体の搬送方向に関し上流側（塗布ローラ１００１の逆転方向の下流側）の上縁部２０１０を離間させ、その状態で塗布ローラ１００１の逆転動作が行われる。ここで、塗布媒体の搬送が行われる方向（図１４（ａ）では塗布ローラ１００１が時計方向に回転する方向）を正転方向（第一の方向）ともいうものとする。また、この正転方向に対して逆方向に回転する方向のことを逆転方向（第二の方向）ともいうものとする。このとき、塗布ローラ１００１と当接部材２００７における逆転方向の下流側の部分とが離間した状態で塗布ローラ１００１が塗布媒体Ｐを搬送する方向と逆方向に回転するので、液体保持空間Ｓから塗布ローラ１００１の上流側に塗布液が供給される。
【００７０】
その後、塗布機構は塗布動作に移行し、塗布ローラ１００１が正転する。このとき、塗布ローラ１００１に対して、逆転方向に関し下流側の部分が離間された状態だった当接部材２００７が、離間する前の位置に戻って塗布ローラ１００１に当接し、これらの間がシールされる。この状態で塗布ローラ１００１が正転するので、塗布ローラ１００１の周面上に付着した塗布液が当接部で堰き止められ、液体保持部材シール部下縁部に塗布液による液溜りが形成される。これにより、塗布媒体Ｐに対して塗布液の塗布を行う際には、液溜りを形成する塗布液が潤滑剤として機能するので、塗布ローラ１００１と当接部材２００７との間の摩擦を軽減する。また、塗布ローラ１００１の周面で固化した塗布液は、塗布ローラ１００１と当接部材２００７との間を通過する前に一旦液溜りの内部に入り込むことになる。従って、固化した塗布液を液溜りとして貯留されている塗布液に溶解させることが可能となる。従って、固化した塗布液が塗布ローラ１００１と当接部材２００７との間を通過した後には、塗布ローラ１００１の周面で固化した塗布液が溶解されて小さくなっているので、塗布ローラ１００１がより平滑な状態にされて塗布液の塗布を行う。これにより、塗布動作の際に、塗布機構からの異音や液漏れの発生を抑え、また、塗布媒体Ｐへの塗布量がより均一になる。このようにして、付着した塗布液が増粘し周面が乾燥している可能性のある塗布ローラ１００１の周面を、一旦塗布液によって形成された液溜りに通すように塗布機構が制御される。
【００７１】
以下に、液溜り形成工程と、液溜り工程で形成された液溜りを塗布ローラ１００１が通過する工程について詳しく説明する。塗布開始指令が入力されると（図１１に示される液体塗布動作シーケンスでのステップＳ２）、ポンプ３００７が作動を開始する（ステップＳ３）。図１４（ａ）は本実施形態の塗布前の塗布動作についての準備状態での塗布機構の模式的な断面図である。この段階では液体保持空間Ｓには塗布液が満たされた状態であり、塗布ローラ１００１は停止している。この塗布機構が長期間放置されると、塗布ローラ１００１周面上の液体保持空間Ｓの外側に残った塗布液は、増粘・固化した状態（以下、固化した塗布液Ｔ）で塗布ローラ１００１の周面上に存在する。
【００７２】
仮に、この状態で正転方向に塗布ローラ１００１を回転させて塗布動作を行うとする。このとき、塗布ローラ１００１の回転に伴い固化した塗布液Ｔが塗布ローラ１００１と当接部材２００７との間に入り込む。すると、塗布機構から異音が発生したり、塗布機構による塗布媒体Ｐへの塗布量が不均一になったり等の問題が起き得る。
【００７３】
この問題を未然に解決するため本実施形態の塗布機構においては、当接部材２００７の少なくとも一部を塗布ローラ１００１に対して当接及び離間させる機構を備えている。本実施形態では、当接部材２００７における逆転方向に関し下流側の部分を塗布ローラ１００１に対して当接及び離間させる機構を備えている。この機構は、塗布ローラ１００１の回転軸に同軸となるように設けられた離間カム２１０１と、塗布キャップ上で当接部材２００７と同一位置基準で設けられたカムフォロワー２１０２を有する。離間カム２１０１には、回転軸にワンウェイクラッチが取り付けられている。塗布ローラ１００１が正転動作を行う際には離間カム２１０１はカムフォロワー２１０２に対して空転し、逆転動作の際には離間カム２１０１はワンウェイクラッチを介して塗布ローラ１００１に連動して回転する。すなわち、正転動作の際には、離間カム２１０１は塗布ローラ１００１の回転に対して空転し、逆転動作の際には離間カム２１０１は塗布ローラ１００１と共に回転する。逆転動作の際にだけ離間カム２１０１は回転して、カムフォロワー２１０２とが当接する位置において、カムフォロワー２１０２が離間カム２１０１によって押され、当接部材２００７が離間カム２１０１の位置に応じて変位するように構成されている。
【００７４】
図１４（ａ）に示される塗布前の塗布動作についての準備状態においては、離間カム２１０１は、不図示の付勢ばねとストッパにより図に示されるようにカムフォロワー２１０２とは接しない位置に付勢される（初期位置）。
【００７５】
続いて塗布動作に移行する。ここで、まず図１１に示される液体塗布動作シーケンスのフローチャートのステップＳ４で、液溜り形成動作が行われる。すなわち、塗布ローラ１００１が一旦塗布媒体Ｐの紙送りを行う方向とは逆転方向への回転動作（図１４（ｂ）の矢印方向：反時計回り）を行う。また、この回転動作に連動した離間カム２１０１の回転により、塗布キャップ上のカムフォロワー２１０２を押圧し、図１４（ｂ）に示されるように当接部材２００７が塗布ローラ１００１の回転軸の外側に移動した状態にする。この状態では、当接部材２００７の一部（逆回転方向の下流側の一部である上縁部２０１０）が塗布ローラ１００１から僅かに離間しており、液体保持空間Ｓは開放されている。なお、当接部材２００７が全て塗布ローラ１００１から僅かに離間するようにしてもよい。すなわち、当接部材２００７の少なくとも一部が塗布ローラ１００１から離間して隙間を形成した状態で、塗布機構が塗布ローラ１００１の逆転動作を行う。これにより、図１４（ｂ）に示されるように、比較的多くの量の塗布液が隙間を通じて液体保持空間Ｓ内から塗布ローラ１００１の表面に沿って引き出される。
【００７６】
このように、本実施形態の塗布機構の制御方法は、液体保持部材２００１を塗布ローラ１００１から離間させて塗布媒体Ｐの搬送方向とは逆方向に塗布ローラ１００１を回転させ、液体保持空間Ｓから塗布液を塗布ローラ１００１上に引き出す逆転工程を有している。また、本実施形態の塗布機構は、液体保持部材２００１における逆転方向に関し下流側の部分を塗布ローラ１００１から離間させて第一の方向としての塗布媒体Ｐの搬送方向とは逆方向の第二の方向に塗布ローラを回転させる。そして、液体保持空間Ｓから塗布液を塗布ローラ１００１上に引き出す。
【００７７】
また、本実施形態の塗布機構は、上述のように塗布ローラ１００１が逆転方向へ回転する際に液体保持部材２００１を塗布ローラ１００１から離間させるための、塗布ローラ１００１と同軸上に設けられた離間カム２１０１を有している。また、本実施形態の塗布機構は、液体保持部材２００１に設けられたカムフォロワー２１０２を有している。本実施形態では、これらの離間カム２１０１及びカムフォロワー２１０２が連動して塗布ローラ１００１と液体保持部材とを離間させた状態で、液溜り形成工程が行われる。すなわち、本実施形態では、離間カム２１０１及びカムフォロワー２１０２が、液体保持部材を塗布ローラ１００１に対して当接及び離間させる機構となっている。つまり、本実施形態の液溜り形成工程は、ＣＰＵ５００１を含む制御部による塗布ローラ１００１等の制御と、離間カム２１０１及びカムフォロワー２１０２の連動した動作によって行われる。
【００７８】
このように、本実施形態の塗布機構の制御方法は、逆転工程が行われた後に、正転方向に塗布ローラ１００１を回転させる。そして、本実施形態の塗布機構の制御方法は、塗布ローラ１００１と液体保持部材２００１との間の当接部の周辺に、逆転工程で引き出された塗布液を溜めて液溜りを形成する液溜り形成工程を有している。
【００７９】
このとき、前述したように、本実施形態の塗布機構は、液体保持部材２００１が塗布ローラ１００１の略外周部に回転中心として回動し、塗布ローラ１００１の回転中心に対して液体保持部材２００１が微小範囲で変位する構造である。また離間カム２１０１は塗布ローラ１００１と同軸となるように設けられており、カムフォロワー２１０２は液体保持部材２００１の構成部品である塗布キャップ２００２上に設けられている。これらの構成から、液体保持部材２００１の細かな位置調整が可能であるので、液体保持部材２００１の上縁部２０１０における塗布ローラ１００１からの離間量や液体保持空間Ｓがシールされた際の当接位置を精度良く決めることができる。従って、塗布ローラ１００１が逆転する際に、塗布ローラ１００１に付着させて逆回転方向に一旦引き出す塗布液の量を調節することができる。
【００８０】
逆転動作を行った後に、塗布ローラ１００１は通常の塗布媒体Ｐの搬送を行う方向と同じ方向の正転動作を行うこと（図１４（ｃ）での矢印方向：時計回り）で塗布動作に移行する。塗布ローラが正転動作を行う方向に回転を行う場合は、離間カム２１０１は空転し、不図示の付勢ばねと不図示のストッパにより当接部材２００７が初期位置に戻される。この動作の途中で離間カム２１０１はカムフォロワー２１０２の斜面を滑り落ちて当接部材２００７への押圧力を解除し、当接部材２００７の上縁部２０１０は再び塗布ローラ１００１の周面と当接して液体保持空間Ｓがシールされる。
【００８１】
上述したような塗布ローラ１００１の逆転動作にともなう一連の動作により、塗布ローラ１００１周面の表面上で固化した塗布液が一旦塗布媒体Ｐを搬送する方向とは逆方向に引き出されている。また、それと共に液体保持空間Ｓ内部の塗布液が、一旦逆方向に運ばれている。それから、その後に塗布ローラ１００１が正転動作を行うことによって、固化した塗布液及び塗布ローラ１００１に付着した液体の塗布液が液体保持空間Ｓの方へ運ばれる。このときには、離間カム２１０１とカムフォロワー２１０２との係合は外れているので、当接部材２００７は塗布ローラ１００１に当接する部分に位置し液体保持空間Ｓがシールされている。従って、当接部材２００７と上縁部２０１０との間がシールされた状態で、一旦液体保持空間Ｓから引き出された塗布液が塗布ローラ１００１の正転に伴い液体保持空間Ｓに戻ろうとする。ここで、当接部材２００７と上縁部２０１０との間はシールされているので、一旦引き出されて液体保持空間Ｓに戻ろうとする塗布液は、塗布ローラ１００１と当接部材２００７との間の上縁部２０１０で堰き止められる。堰き止められた塗布液の一部は液体保持空間Ｓに回収されるが、残りは液溜りとして上縁部２０１０の外部に残る。このようにして、上縁部２０１０に液溜りが形成される。本実施形態では、ＣＰＵ５００１を含む制御部によって塗布ローラ１００１の逆転と正転を含む回転駆動等が制御され、液溜り形成工程が行われる。
【００８２】
従って、塗布ローラ１００１の正転時には、塗布ローラ１００１の周面がこのとき形成された液溜りを通過して当接部材２００７との間の当接部を通過することになる。これにより、液溜りを形成する塗布液によって塗布ローラ１００１の表面上や液体保持部材の当接部周辺にある固化した塗布液Ｔが溶解するので、塗布ローラ１００１の表面が平滑になり、当接部材２００７との間の摩擦を軽減することが可能となる。これにより、塗布ローラ１００１と当接部材２００７との間の異音や液漏れの発生が抑えられる。また、このとき溶解させる塗布ローラ１００１の周面に付着して固化した塗布液は、液体保持部材の当接部周辺にある固化した塗布液Ｔのみでなく、塗布ローラ１００１の周面全体に付着して固化した塗布液の全体を溶解させる。従って、このとき液溜りを形成する塗布液としては、塗布ローラ１００１が一周しても液溜りがまだ存在するのに十分な量の塗布液が求められる。
【００８３】
また、塗布機構の再始動時に塗布ローラ１００１の周面が乾燥していても、液溜りを形成する塗布液が潤滑剤として機能するので、塗布ローラ１００１における当接部材２００７との間の摩擦が低減される。これにより、塗布ローラ１００１の磨耗が低減され、塗布機構の耐久性が向上する。このように、塗布ローラ１００１の周面が、液溜りを形成する塗布液に接するように塗布機構が制御される。
【００８４】
長期放置後の塗布ローラ１００１の初動時に起きる摩擦による摺動音への対応のみを考慮すれば、この液溜りの量は、比較的少ない量であっても良い。すなわち、塗布ローラ１００１の当接部材２００７の下縁部２０１１近傍にある塗布液の固化した部分が、一周して当接部材２００７の上縁部２０１０に入り込むまでの間存在していれば良い。本実施形態では、液溜りを形成する塗布液の量は、当接部材２００７の上縁部２０１０における幅方向に沿って全体で略０．１ｇほどあれば良い。本実施形態の場合、当接部材２００７の上縁部２０１０の塗布ローラ１００１からの離間量は略０．１ｍｍとし、塗布ローラの逆転量を略９０°とすれば、上述したような量の液溜りを形成することができる。
【００８５】
しかしながら、固化した塗布液Ｔの増粘・固化の度合いは、塗布液の水分蒸発が原因であることから、前回の塗布動作からの放置時間によって異なる。つまり、放置時間が長ければ長いほど、増粘・固化の度合いは促進する。すなわち、上述の固化した塗布液の除去動作において、前回の塗布動作からの放置時間が短時間である場合には、上述した液溜り量となるように当接部材２００７の位置決めあるいは塗布ローラ１００１と当接部材２００７との間の離間量を設定すれば良い。その一方、放置時間が長い場合には、固化した塗布液Ｔを溶解させるのに多くの溶解時間と多くの塗布液が求められる。そこで、本実施形態では、制御部での制御により、放置時間に応じて、塗布ローラ１００１の逆転量を増やすことにより液溜りを形成する塗布液の量を増加させる。
【００８６】
なお、塗布ローラ１００１を逆転させた際の液溜りの量を上記した略０．１ｇとして変化させず、液溜りを通過する際の塗布ローラ１００１の回転動作の速度や回転量を調節することで、放置時間に対応して固化した塗布液の溶解量を調節することとしても良い。放置時間が比較的短い場合には、塗布ローラ１００１の回転速度を速くし、また回転量を少なくすることで固化した塗布液の除去動作の短縮化を図ることができる。また、放置時間が長い場合には、その放置時間に応じて適切な時間の回転動作を行うことにより、放置時間に適した固化した塗布液の除去が可能となる。
【００８７】
本実施形態の塗布機構において、放置時間に応じた塗布ローラの回転速度及び回転量の具体例を表１に示す。
【００８８】
【表１】
2010269216.tif 000003
【００８９】
このように、本実施形態の塗布機構は、前回駆動時の時間に関する情報を取得する時間情報取得手段を有し、その時間情報取得手段を用いて、固化した塗布液の除去動作時に前回塗布時の時刻からの経過時間を算出する。そして、算出された経過時間に応じて塗布機構の動作条件を選択することで、固化した塗布液の除去動作を経過時間に応じて効率的に行うことが可能となる。
【００９０】
ここまでは、前回の塗布動作から放置後の固化した塗布液の除去動作について記したものであるが、この液溜り形成工程は、以下に示されるように塗布ローラ１００１の偏磨耗の軽減にも効果がある。
【００９１】
通常の塗布動作が行われた後の状態においては、塗布ローラ１００１の幅方向で、塗布媒体の幅の内側の部分では、塗布ローラ１００１に付着した塗布液は塗布媒体に転写されるので、その部分の塗布ローラ１００１の周面は乾いた状態にある。従って、この部分では、塗布ローラ１００１は乾いた状態で当接部材２００７と当接することになる。その一方、塗布媒体の幅が小さいときには塗布媒体の幅よりも外側の部分では塗布液の塗布が行われない場合があり、塗布媒体への塗布液の転写が行われないので、塗布ローラ１００１に付着した塗布液は塗布ローラ１００１の周面に付着したままである。従って、この部分では塗布ローラ１００１が湿った状態で当接部材２００７に当接することになる。このため、塗布ローラ１００１における塗布媒体の幅よりも外側の領域では比較的摩擦が小さく、塗布ローラ１００１における塗布媒体の幅よりも内側の領域では比較的摩擦が大きい状態で塗布ローラ１００１と当接部材２００７とが当接する。このように、塗布ローラ１００１が当接部材２００７と当接する際に、摩擦に関して幅方向に差が生じ、塗布ローラ１００１に偏磨耗が発生する。本実施形態の塗布構成においては、この塗布ローラ１００１の偏磨耗による回転軸を中心とした外径の差が１５０μｍ以上になると、塗布媒体の幅方向で塗布量の不均一が生じる。
【００９２】
本実施形態の塗布機構の構成は、このような塗布ローラ１００１の偏磨耗の軽減にも有効に作用する。すなわち、液体塗布動作前に、前述の固化した塗布液の除去動作を行うことで、当接部材２００７の上縁部２０１０の幅方向の全体に亘って塗布液による液溜りを形成する。
【００９３】
これにより、塗布ローラ１００１の幅方向における塗布媒体よりも内側の部分が塗布媒体へ塗布液の転写を行ったことで乾いた状態にあったとしても、塗布ローラ１００１における周面の幅方向の全体に亘って液溜りを通過することになる。従って、塗布ローラ１００１の周面における幅方向の全体が湿った状態で当接部材２００７に当接することになり、幅方向に対して摩擦の大小の差が低減される。これにより、塗布媒体に塗布液を塗布する際に、塗布ローラの偏磨耗を軽減することができる。
【００９４】
図１５は、本実施形態のように塗布動作の前に塗布部材の逆転動作を行うものと、何もせずに塗布動作に移行するものとで、Ａ４サイズの塗布媒体を複数枚塗布動作させた後に、それぞれの塗布ローラの偏磨耗量をグラフに示して比較したものである。図１５のグラフの縦軸にはそれぞれの条件での塗布ローラ１００１の偏磨耗量を示し、横軸には塗布媒体への塗布枚数（塗布回数）を示している。ここで、縦軸の偏磨耗量においては、塗布ローラ１００１における塗布媒体の外側では実質的にほとんど磨耗しないので、塗布部の磨耗量がそのまま偏磨耗量として用いられる。塗布動作前に何もせずに塗布機構が塗布動作を続けていくと、５万枚ほど塗布動作を行うと１５０μｍ程の磨耗量に達し、塗布媒体への塗布において、幅方向に塗布量の不均一が生じ始める。一方、本実施形態であればさらに１万枚追加した６万枚塗布動作を行った後であっても十分にマージンを持った１００μｍ程度の磨耗量に抑える事が可能となる。
【００９５】
なお、本実施形態では、Ａ４サイズの塗布媒体への液体塗布について説明したが、その他のサイズの塗布媒体に対しても本発明が適用されても良い。また、そのときには、塗布媒体のサイズによって塗布動作前の塗布ローラ１００１の逆転動作における回転量を変化させても良く、また塗布ローラ１００１と液体保持部材２００１との間の離間量を変化させても良い。こうすることで、液溜りを形成する塗布液の量を制御することができ、塗布媒体に応じた量の塗布液を有した液溜りを形成するように、塗布ローラ１００１の逆転動作を行うことができる。これにより、小さなサイズの塗布媒体に塗布を行う際には、不必要に大きな量の逆転動作を省くことができ、逆転動作を短縮化することで塗布動作のスループットを向上させることができる。
【００９６】
なお、上記の実施形態では当接部材２００７を塗布ローラ１００１に対して当接及び離間させる機構は、離間カム２１０１と、カムフォロワー２１０２によって構成されている。離間カム２１０１は、塗布ローラ１００１の回転軸と同軸となるように配置されている。カムフォロワー２１０２は、塗布キャップ上に、当接部材２００７と同一位置基準で設けられている。これにより、簡易な構成で精度よく液溜まり量を形成することができる。しかしながら、本発明の液体の塗布機構は上記の実施形態の構成に限定されず、他の構成であっても良い。以下、別の実施形態の液体の塗布機構について、図１６を参照して説明する。液体塗布機構は、塗布ローラ１００１の回転軸とは異なる位置に当接部離間機構を設けた点で上記の実施形態とは異なるものである。
【００９７】
この実施形態では、図１６（ａ）に示されるように、当接圧解除部材としての離間アーム２１０３が当接部材２００７の上縁部２０１０の重力方向上方に設置されている。図１６（ａ）には、塗布前に停止している状態の塗布機構について示されており、塗布機構は、塗布動作についての準備状態にある。この段階で既に液体保持空間Sには塗布液が満たされた状態にある。この離間アーム２１０３は、塗布ローラ１００１が静止あるいは正転時には、塗布キャップ２００２から離れた位置にあり、当接部材２００７の上縁部２０１０と塗布ローラ１００１は当接した状態にある。
【００９８】
次に、塗布機構が逆転工程に移行すると、塗布ローラ１００１が一旦逆転する。塗布ローラ１００１の逆転時には、図１６（ｂ）に示されるように、塗布ローラ１００１の逆転動作（図中の矢印方向に示す反時計回り）に連動して離間アーム２１０３が回転動作し、塗布キャップ２００２に当接する。これにより、当接部材２００７の上縁部２０１０が重力方向下方に押され、塗布ローラ１００１から離間し、当接部材２００７の上縁部２０１０に塗布ローラ１００１との間に僅かな隙間が形成される。
【００９９】
次に、塗布ローラ１００１を一旦停止後、正転方向に回転させる。再び塗布ローラ１００１が正転に転じると、図１６（ｃ）に示されるように、塗布ローラ１００１の正転動作に連動して離間アーム２１０３が回転動作し、塗布キャップ２００２とは離れた位置に戻る。この動作の途中で離間アーム２１０３から塗布キャップ２００２への押圧力が徐々に弱められ、やがて塗布キャップ２００２への押圧力が解除されて離間アーム２１０３が塗布キャップ２００２から離間する。これにより、当接部材２００７の上縁部２０１０が再び塗布ローラ１００１の周面と当接して液体保持空間Ｓがシールされる。この離間アーム２１０３の駆動源としては、塗布ローラ１００１と同一駆動源とし、塗布ローラ１００１とギアで連結されるものであってもよい。また、塗布ローラ１００１の駆動源とは別の専用の駆動モータが用いられたものであってもよい。
【０１００】
この実施形態の構成によれば、塗布ローラ１００１の回転速度や回転量に左右されずに、当接部材２００７の上縁部２０１０と塗布ローラ１００１との離間量及び離間している時間を調節することが容易である。
【符号の説明】
【０１０１】
１００  液体塗布機構
１００１  塗布ローラ
２００１  液体保持部材
２００７  当接部材
Ｓ  液体保持空間
Ｐ  塗布媒体
【図１】
2010269216.tif 000004
【図２】
2010269216.tif 000005
【図３】
2010269216.tif 000006
【図４】
2010269216.tif 000007
【図５】
2010269216.tif 000008
【図６】
2010269216.tif 000009
【図７】
2010269216.tif 000010
【図８】
2010269216.tif 000011
【図９】
2010269216.tif 000012
【図１０】
2010269216.tif 000013
【図１１】
2010269216.tif 000014
【図１２】
2010269216.tif 000015
【図１３】
2010269216.tif 000016
【図１４】
2010269216.tif 000017
【図１５】
2010269216.tif 000018
【図１６】
2010269216.tif 000019